一種航天器有效載荷減沖擊裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種航天器有效載荷減沖擊裝置，其特征在于，依次包括內側環、支撐環和外側環；內側環上從內至外分別圓周均勻分布內側環螺紋孔和內側環定位孔，內側環螺紋孔和內側環定位孔交錯分布；外側環上從內之外分別圓周均勻分布外側環定位孔和外側環螺紋孔，外側環定位孔和外側環螺紋孔交錯分布；支撐環從內之外分別圓周均勻分布支撐環內側孔和支撐環外側孔；支撐環與內側環固定連接，支撐環與外側環固定連接。本裝置體積小，結構簡單，操作性強，可以滿足航天器中有效載荷的減沖擊需求，并可以作為其他設備的減沖擊措施。

Device for reducing impact of spacecraft payload

The invention discloses a spacecraft payload impact reduction device, which is characterized in that comprises the inner ring and the supporting ring and the outer ring inner ring; from the inside to the outside are evenly distributed along the circumference of the inside ring screw hole and inner ring positioning holes, inner ring screw hole and inner ring positioning hole staggered distribution; lateral ring from the outside are evenly distributed along the circumference of outer ring and outer ring hole positioning screw hole, a positioning hole and outer ring outer ring threaded hole staggered distribution; support rings from outside are evenly distributed along the circumference of the inner support ring and the support ring outer hole; the support ring and inner ring is fixedly connected with the support ring and the outer ring is fixedly connected. The utility model has the advantages of small size, simple structure and strong operability, and can meet the requirement of reducing the impact load of the payload in the spacecraft, and can be used as a shock reducing measure for other equipment.

【技術實現步驟摘要】
一種航天器有效載荷減沖擊裝置
本專利技術涉及沖擊減緩
，具體涉及一種航天器有效載荷減沖擊裝置。
技術介紹
航天領域中，有效載荷(衛星、飛船等)由火箭運載升空，在有效載荷和火箭分離過程中，沖擊是航天器所經歷的較為嚴酷的力學環境。有效載荷所經受的沖擊環境主要是由各種火工裝置在工作時產生的，如星箭分離、衛星艙段分離、星上伸展部分展開過程中的解鎖等。這些過程由于爆炸螺栓爆炸引發的能量釋放，進而產生爆炸沖擊的惡劣環境。雖然相對于整個發射過程較為短暫，但沖擊對有效載荷的影響不容忽視。爆炸沖擊除了爆炸源附近有塑性變形外，較大型彈(箭)體結構僅僅傳遞彈性波，而本身不易受爆炸分離沖擊的影響(細長結構、輕薄結構和脆性材料結構除外)。但是，爆炸分離沖擊產生材料應力波，可以使外形尺寸與波長同量級的微型電子芯片產生很高頻率的響應，從而對電子設備和微機械設備產生危害，特別是對電子產品、輕薄結構、脆性材料的破壞作用尤為明顯。對于搭載星結構，在分離過程中受沖擊應力波的影響，使搭載星和火箭末級除了縱向運動之外，還產生各自質心的橫移和繞各自質心的轉動，從而導致角度和角速率發生變化，甚至導致碰撞。即使星箭完成分離，如果搭載星不能順利脫離適配器，也無法以正確的姿態進入預定軌道。可見，星箭分離過程中，采取必要的減沖擊措施非常必要。本專利技術提供一種航天器有效載荷減沖擊裝置，以降低向有效載荷的沖擊應力波傳遞，本專利技術包括由內至外三層結構，設置了多個應力波傳遞界面，并設計了粘性阻尼材料，以最大程度衰減應力波的能量傳遞。該裝置原理簡單，可作為航天器或其他沖擊環境中使用設備的減沖擊措施。專利技術內容本專利技術針對航天器中有效載荷在分離過程中受到爆炸沖擊的影響，提供一種航天器有效載荷減沖擊裝置。該裝置位于有效載荷和支撐支架之間，降低支架的爆炸沖擊向有效載荷的傳播。本專利技術提供的一種航天器有效載荷減沖擊裝置，依次包括內側環、支撐環和外側環；內側環上從內至外分別圓周均勻分布內側環螺紋孔和內側環定位孔，內側環螺紋孔和內側環定位孔交錯分布；外側環上從內之外分別圓周均勻分布外側環定位孔和外側環螺紋孔，外側環定位孔和外側環螺紋孔交錯分布；支撐環從內之外分別圓周均勻分布支撐環內側孔和支撐環外側孔；支撐環與內側環固定連接，支撐環與外側環固定連接。所述的航天器有效載荷減沖擊裝置，還包括內擋圈和外擋圈，內擋圈在內側環內部，內擋圈與外側環、支撐環、內側環之間為內側阻尼層，外擋圈在外側環外部，外擋圈與外側環、支撐環、內側環之間為外側阻尼層。所述內側環、支撐環、外側環、內擋圈、外擋圈均為圓環結構。所述內側環定位孔和外側環定位孔為方槽型結構，內側環定位孔包括內側環內連接孔和內側環外連接孔，內側環通過內側環內連接孔與外部承力支架固定連接，內側環與支撐環通過內側環外連接孔和支撐環外側孔固定連接；外側環定位孔包括外側環外連接孔和外側環內連接孔，外側環通過外側環外連接孔與外部有效載荷固定連接，外側環與支撐環通過外側環內連接孔和支撐環內側孔固定連接。進一步的，所述內側環與外部承力支架通過底部連接螺栓連接，外側環與外部有效載荷通過頂部連接螺栓連接，底部連接螺栓和頂部連接螺栓為六角頭螺栓、方頭螺栓、T形槽用螺栓。所述內側阻尼層和外側阻尼層為粘性阻尼材料。進一步的，所述內側阻尼層和外側阻尼層為丁基橡膠、酚醛樹脂、固化膠。本專利技術的有益效果如下：本專利技術采用內外分層式結構，并將連接螺栓交錯分布，以增加應力波動傳播路徑。本專利技術還設置內外側粘性阻尼層，并采用擋圈約束。當受到沖擊時，阻尼層會隨著基體應變產生變形，材料內部產生交變拉壓應力和應變。按照阻尼材料的耗能機理，當材料產生交變應力、應變時會損耗結構沖擊能量，從而產生減沖擊的效果。本專利技術內部螺栓等結構，增加應力波的透射界面，最大程度的降低向有效載荷的沖擊波傳遞。本專利技術頂部連接螺栓以連接有效載荷，底部連接螺栓連接支撐支架，連接螺栓的定位結構，防止螺栓連接過程中的轉動，使連接過程簡單易于操作。本專利技術體積小，結構簡單，操作性強，可以滿足航天器中有效載荷的減沖擊需求，并可以作為其他設備的減沖擊措施。附圖說明圖1是航天器有效載荷減沖擊裝置主視圖；圖2是航天器有效載荷減沖擊裝置俯視圖；圖3是本專利技術的內側環主視圖；圖4是本專利技術的內側環俯視圖；圖5是本專利技術的外側環底視圖；圖6是本專利技術的外側環主視圖；圖7是本專利技術的支撐環主視圖；圖8是本專利技術的支撐環俯視圖；圖9是本專利技術的實施例示意圖。1-頂部連接螺栓2-外擋圈3-外側阻尼層5-底部連接螺栓6-內側環6a-內側環螺紋孔6b-內側環定位孔6c-內側環內連接孔6d-內側環外連接孔7-外側環7a-外側環螺紋孔7b-外側環定位孔7c-外側環外連接孔7d-外側環內連接孔8-支撐環8a-支撐環內側孔8b-支撐環外側孔11-內側阻尼層12-內擋圈13-有效載荷14-承力支架具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本專利技術的技術方案做進一步詳細說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術要求保護的范圍。如圖1至圖8所示，本專利技術航天器有效載荷減沖擊裝置包括，頂部連接螺栓1、外擋圈2、外側阻尼層3、底部連接螺栓5、內側環6、外側環7、支撐環8、內側阻尼層11、內擋圈12。其中，內側環6設置內側環螺紋孔6a、內側環定位孔6b、內側環內連接孔6c、內側環外連接孔6d。外側環7設置外側環螺紋孔7a、外側環定位孔7b、外側環內連接孔7c、外側環外連接孔7d。支撐環8設置支撐環內側孔8a、支撐環外側孔8b。本專利技術包含內側環6、外側環7及支撐環8組成的多層結構。內側環6為圓環結構，位于最內側，用于提供與外部承力支架的接口，具體連接為：底部連接螺栓5通過內側環定位孔6b與外部承力支架連接。內側環定位孔6b為方槽形結構，底部連接螺栓5可以為六角頭螺栓、方頭螺栓、T形槽用螺栓等形式，其端部置于內側環定位孔6b中時，可限制底部連接螺栓5的轉動，從而可以通過外置螺母連接內側環6及外部承力支架。外側環7為圓環結構，位于最外側，用于提供與外部有效載荷的接口，具體連接為：頂部連接螺栓1通過外側環定位孔7b與外部有效載荷連接。外側環定位孔7b也為方槽形結構，頂部連接螺栓1可以為六角頭螺栓、方頭螺栓、T形槽用螺栓等形式，其端部置于外側環定位孔7b中時，可限制頂部連接螺栓1的轉動，從而可以通過外置螺母連接外側環7及外部有效載荷。支撐環8為圓環形結構，位于內側環6與外側環7之間。支撐環8與內側環6通過內側連接螺栓連接，具體為內側連接螺栓穿過外側環7上的外側環內連接孔7d，通過支撐環8上的支撐環內側孔8a，經過墊片與內側環6上的內側環螺紋孔6a連接。支撐環8與外側環7通過外側連接螺栓連接，具體為外側連接螺栓穿過內側環6上的內側環外連接孔6d，通過支撐環8上的支撐環外側孔8b，經過墊片與外側環7上的外側環螺紋孔7a連接。為增加應力波的傳播距離，內側環6上從內至外分別圓周均勻分布內側環螺紋孔6a和內側環定位孔6b，內側環螺紋孔6a和內側環定位孔6b交錯分布；外側環7上從內之外分別圓周均勻分布外側環定位孔7b和外側環螺紋孔7a，外側環定位孔7b和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種航天器有效載荷減沖擊裝置，其特征在于，依次包括內側環、支撐環和外側環；內側環上從內至外分別圓周均勻分布內側環螺紋孔和內側環定位孔，內側環螺紋孔和內側環定位孔交錯分布；外側環上從內之外分別圓周均勻分布外側環定位孔和外側環螺紋孔，外側環定位孔和外側環螺紋孔交錯分布；支撐環從內之外分別圓周均勻分布支撐環內側孔和支撐環外側孔；支撐環與內側環固定連接，支撐環與外側環固定連接。

【技術特征摘要】
1.一種航天器有效載荷減沖擊裝置，其特征在于，依次包括內側環、支撐環和外側環；內側環上從內至外分別圓周均勻分布內側環螺紋孔和內側環定位孔，內側環螺紋孔和內側環定位孔交錯分布；外側環上從內之外分別圓周均勻分布外側環定位孔和外側環螺紋孔，外側環定位孔和外側環螺紋孔交錯分布；支撐環從內之外分別圓周均勻分布支撐環內側孔和支撐環外側孔；支撐環與內側環固定連接，支撐環與外側環固定連接。2.根據權利要求1所述的航天器有效載荷減沖擊裝置，其特征在于，還包括內擋圈和外擋圈，內擋圈在內側環內部，內擋圈與外側環、支撐環、內側環之間為內側阻尼層，外擋圈在外側環外部，外擋圈與外側環、支撐環、內側環之間為外側阻尼層。3.根據權利要求1或2所述的航天器有效載荷減沖擊裝置，其特征在于，所述內側環、支撐環、外側環、內擋圈、外擋圈均為圓環結構。4.根據權利要求3所述的航天器有效載荷減沖擊裝置，其特征在于，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：嚴魯濤，李紅，楊志鵬，丁洋，
申請(專利權)人：天津航天瑞萊科技有限公司，北京航天斯達科技有限公司，北京強度環境研究所，
類型：發明
國別省市：天津,12